Βενζινοκινητήρας: αρχή λειτουργίας, συσκευή και φωτογραφία

2024 Συγγραφέας: Erin Ralphs | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-02-19 14:10

Οι βενζινοκινητήρες είναι από τους πιο συνηθισμένους μεταξύ όλων των άλλων που εγκαθίστανται σε αυτοκίνητα. Παρά το γεγονός ότι μια σύγχρονη μονάδα ισχύος αποτελείται από πολλά μέρη, η αρχή λειτουργίας ενός βενζινοκινητήρα είναι πολύ απλή. Στα πλαίσια του άρθρου θα εξοικειωθούμε με τη συσκευή και την αρχή λειτουργίας του κινητήρα εσωτερικής καύσης

Συσκευή

Οι βενζινοκινητήρες ταξινομούνται ως κινητήρες εσωτερικής καύσης. Μέσα στους θαλάμους καύσης, το προσυμπιεσμένο μείγμα καυσίμου-αέρα αναφλέγεται μέσω ενός σπινθήρα. Το γκάζι χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της ισχύος του κινητήρα. Σας επιτρέπει να ρυθμίσετε την ποσότητα του αέρα που εισέρχεται στο θάλαμο καύσης.

Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στη δομή όλων των κύριων εξαρτημάτων οποιουδήποτε κινητήρα εσωτερικής καύσης. Κάθε μονάδα ισχύος αποτελείται από ένα μπλοκ κυλίνδρων, έναν μηχανισμό στροφάλου, μέρη μιας ομάδας κυλίνδρων-εμβόλων, έναν μηχανισμό διανομής αερίου, ένα σύστημα λίπανσης και ψύξης και ένα σύστημα ισχύος. Επίσης, ο κινητήρας δεν θα μπορεί να λειτουργήσει χωρίς ηλεκτρικό εξοπλισμό. Όλα αυτά τα συστήματα και τα εξαρτήματα αλληλεπιδρούν μεταξύ τους κατά τη λειτουργία του κινητήρα.

Μπλοκ κυλίνδρου κινητήρα

Το μπλοκ κυλίνδρων είναι το κύριο μέρος κάθε κινητήρα. Είναι μονοκόμματο χυτοσίδηρο ή αλουμίνιο. Το μπλοκ έχει κυλίνδρους και μια μάζα από διάφορες οπές με σπείρωμα για την τοποθέτηση εξαρτημάτων και άλλου εξοπλισμού. Το στοιχείο έχει κατεργασμένα επίπεδα για την τοποθέτηση της κυλινδροκεφαλής και άλλων εξαρτημάτων.

Ο σχεδιασμός του μπλοκ εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τον αριθμό των κυλίνδρων, τη θέση των θαλάμων καύσης και τη μέθοδο ψύξης. Σε ένα μπλοκ, μπορούν να συνδυαστούν από 1 έως 16 κύλινδροι. Ταυτόχρονα, τα μπλοκ όπου ο αριθμός των κυλίνδρων είναι μονός είναι λιγότερο συνηθισμένα. Από αυτά τα μοντέλα που παράγονται τώρα, μπορείτε να βρείτε 3κύλινδρους κινητήρες εσωτερικής καύσης. Τα περισσότερα μπλοκ έχουν 2, 4, 8, 12 και μερικές φορές ακόμη και 16 κυλίνδρους.

Οι κινητήρες με αριθμό κυλίνδρων από 1 έως 4 διαφέρουν ως προς τη διάταξη των θαλάμων καύσης στη σειρά. Ονομάζονται κινητήρες σε σειρά. Εάν υπάρχουν περισσότεροι κύλινδροι, τότε βρίσκονται στο μπλοκ σε δύο σειρές σε μια ορισμένη γωνία. Αυτό κατέστησε δυνατή τη μείωση των συνολικών διαστάσεων, αλλά η τεχνολογία για την κατασκευή τέτοιων μπλοκ είναι πιο περίπλοκη.

Μπορεί να διακριθεί ένας ακόμη τύπος μπλοκ. Σε αυτούς, οι θάλαμοι καύσης βρίσκονται σε δύο σειρές υπό γωνία 180 μοιρών. Αυτοί είναι οι λεγόμενοι κινητήρες boxer. Η αρχή λειτουργίας ενός βενζινοκινητήρα αυτού του τύπου δεν διαφέρει από τους παραδοσιακούς κινητήρες εσωτερικής καύσης. Βρίσκονται πιο συχνά σε μοτοσυκλέτες, αλλά υπάρχουν και αυτοκίνητα εξοπλισμένα με αυτά.

Όσο για την ψύξη, μπορείτεδιακρίνουν δύο τύπους συστημάτων. Πρόκειται για ψύξη υγρού και αέρα. Τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού του μπλοκ κυλίνδρων εξαρτώνται από το σύστημα ψύξης που επιλέγεται. Μια αερόψυκτη μονάδα είναι πολύ πιο απλή από μια υδρόψυκτη μονάδα. Οι θάλαμοι καύσης σε αυτή την περίπτωση δεν ανήκουν στο μπλοκ.

Μια υγρόψυκτη μονάδα είναι πολύ πιο περίπλοκη. Ο σχεδιασμός περιλαμβάνει ήδη θαλάμους καύσης. Ένα χιτώνιο ψύξης τοποθετείται πάνω από το μεταλλικό μπλοκ των κυλίνδρων, μέσα στο οποίο αναγκάζεται να κυκλοφορήσει ψυκτικό υγρό, το οποίο χρησιμεύει για την απομάκρυνση της θερμότητας από τα μέρη. Το μπλοκ και το τζάκετ ψύξης στον κινητήρα εσωτερικής καύσης είναι ένα.

Το επάνω μέρος του μπλοκ κυλίνδρων καλύπτεται με κεφαλή. Σχηματίζει έναν κλειστό χώρο όπου λαμβάνει χώρα η διαδικασία της καύσης του καυσίμου. Η κυλινδροκεφαλή μπορεί να έχει απλό σχεδιασμό ή πιο περίπλοκο.

Μηχανισμός στρόφαλου

Αυτό το συγκρότημα, το οποίο είναι επίσης αναπόσπαστο μέρος του κινητήρα, είναι απαραίτητο για τη μετατροπή των παλινδρομικών κινήσεων των εμβόλων σε περιστροφικές κινήσεις του στροφαλοφόρου άξονα. Το κύριο μέρος εδώ είναι ο στροφαλοφόρος άξονας. Συνδέεται κινητά με το μπλοκ κινητήρα. Λόγω αυτής της κινητικότητας, ο άξονας μπορεί να περιστρέφεται γύρω από τον άξονά του.

Ένας σφόνδυλος είναι στερεωμένος στο ένα άκρο του στροφαλοφόρου άξονα. Είναι απαραίτητο για τη μετάδοση της ροπής από τον στροφαλοφόρο άξονα στο κιβώτιο ταχυτήτων. Η αρχή λειτουργίας ενός τετράχρονου βενζινοκινητήρα προβλέπει δύο στροφές του στροφαλοφόρου άξονα για μισή περιστροφή με χρήσιμοδουλειά. Οι υπόλοιποι κύκλοι απαιτούν αντίστροφη ενέργεια - αυτό παρέχει ο σφόνδυλος. Δεδομένου ότι έχει αρκετά μεγάλο βάρος, όταν περιστρέφεται λόγω κινητικής ενέργειας, περιστρέφει τον στροφαλοφόρο άξονα κατά τα στάδια των προπαρασκευαστικών κύκλων.

Υπάρχει ένα ειδικό γρανάζι γύρω από την περιφέρεια του σφονδύλου. Με τη βοήθεια αυτού του κόμβου, μπορείτε να ξεκινήσετε τον κινητήρα με μίζα. Στην άλλη πλευρά του στροφαλοφόρου άξονα υπάρχει ένα γρανάζι αντλίας λαδιού και ένα γρανάζι χρονισμού. Επίσης στην πίσω πλευρά υπάρχει μια φλάντζα στην οποία είναι στερεωμένη η τροχαλία.

Η συναρμολόγηση περιλαμβάνει επίσης μπιέλες. Σας επιτρέπουν να μεταφέρετε δύναμη από τα έμβολα στον στροφαλοφόρο άξονα και αντίστροφα. Οι μπιέλες στερεώνονται επίσης με δυνατότητα κίνησης στον στροφαλοφόρο άξονα. Δεν υπάρχει άμεση επαφή μεταξύ των επιφανειών του μπλοκ κυλίνδρων, του στροφαλοφόρου άξονα και των ράβδων σύνδεσης - αυτά τα μέρη λειτουργούν μέσω απλών ρουλεμάν.

Εξάρτημα κυλίνδρου-εμβόλου

Αυτό το εξάρτημα είναι κύλινδροι ή χιτώνια, έμβολα, δακτύλιοι εμβόλου και πείροι. Σε αυτές τις λεπτομέρειες βασίζεται η αρχή της λειτουργίας ενός βενζινοκινητήρα. Εδώ γίνεται όλη η δουλειά. Το καύσιμο καίγεται στους κυλίνδρους και η εκλυόμενη ενέργεια μετατρέπεται σε περιστροφή του στροφαλοφόρου άξονα. Η καύση συμβαίνει μέσα στους κυλίνδρους, οι οποίοι κλείνουν αφενός από την κυλινδροκεφαλή και αφετέρου με έμβολα. Το έμβολο κινείται ελεύθερα μέσα στον κύλινδρο.

Η αρχή λειτουργίας ενός βενζινοκινητήρα βασίζεται όχι μόνο στην καύση του καυσίμου, αλλά και στη συμπίεση του μείγματος αέρα-καυσίμου. Για να διασφαλιστεί αυτό, απαιτείται στεγανότητα. Παρέχεται από δακτυλίους εμβόλου. Τα τελευταία εμποδίζουν το μείγμα καυσίμου και τα προϊόντα καύσης να μπουν μεταξύ του εμβόλου καικύλινδρος.

GRM (μηχανισμός διανομής αερίου)

Η κύρια λειτουργία αυτού του μηχανισμού είναι η έγκαιρη παροχή του μείγματος καυσίμου ή του καυσίμου στους κυλίνδρους. Χρειάζεται επίσης χρονισμός για την απομάκρυνση των καυσαερίων.

Δίχρονος ιμάντας χρονισμού

Αν λάβουμε υπόψη την αρχή της λειτουργίας ενός δίχρονου βενζινοκινητήρα, τότε δεν υπάρχει μηχανισμός χρονισμού σε αυτόν ως τέτοιο. Εδώ, η έγχυση του μείγματος καυσίμου και η απελευθέρωση των καυσαερίων πραγματοποιείται μέσω τεχνολογικών παραθύρων στον κύλινδρο. Υπάρχουν τρία παράθυρα - είσοδος, έξοδος, παράκαμψη.

Όταν το έμβολο κινείται, ανοίγει ή κλείνει αυτό ή εκείνο το παράθυρο. Ο κύλινδρος γεμίζει με καύσιμο, εκκενώνονται επίσης αέρια. Με έναν τέτοιο μηχανισμό διανομής αερίου, δεν χρειάζονται πρόσθετα εξαρτήματα. Επομένως, η κυλινδροκεφαλή στους δίχρονους κινητήρες είναι απλή. Οι λειτουργίες του είναι μόνο να διασφαλίζουν τη μέγιστη στεγανότητα.

4χρονος ιμάντας χρονισμού

Το4χρονος κινητήρας είναι εξοπλισμένος με έναν πλήρη μηχανισμό χρονισμού. Το καύσιμο σε αυτή την περίπτωση εγχέεται μέσω των οπών στην κυλινδροκεφαλή που σχετίζονται με τις βαλβίδες. Όταν είναι απαραίτητο να τροφοδοτήσετε ή να αφαιρέσετε τα καυσαέρια, οι αντίστοιχες βαλβίδες ανοίγουν και κλείνουν. Το τελευταίο μπορεί να ανοίγει και να κλείνει μέσω ενός εκκεντροφόρου. Διαθέτει ειδικές κάμερες.

Σύστημα τροφοδοσίας

Το κύριο καθήκον αυτού του συστήματος είναι να προετοιμάσει το μείγμα καυσίμου και να εξασφαλίσει την περαιτέρω παροχή του στους θαλάμους καύσης. Ο σχεδιασμός εξαρτάται πολύ από την αρχή λειτουργίας του βενζινοκινητήρα του αυτοκινήτου.

Οι βενζινοκινητήρες μπορούν να έχουν δύο τύπους συστημάτων καυσίμου - καρμπυρατέρ και μπεκ. Στην πρώτη περίπτωση, χρησιμοποιείται καρμπυρατέρ για την προετοιμασία του μείγματος. Αναμειγνύεται, δοσομετρεί και μεταφέρει ένα μείγμα καυσίμου και αέρα στους θαλάμους καύσης. Το μπεκ ψεκάζει το καύσιμο υπό πίεση στη ράγα καυσίμου, από όπου η βενζίνη εισέρχεται στους κυλίνδρους μέσω των ακροφυσίων.

Στα αυτοκίνητα έγχυσης, η αρχή λειτουργίας του συστήματος ισχύος του κινητήρα βενζίνης είναι διαφορετική, λόγω της οποίας η δοσολογία είναι πιο ακριβής. Επιπλέον, ο αέρας στον εγχυτήρα αναμιγνύεται με βενζίνη στην πολλαπλή εισαγωγής. Το ακροφύσιο, σε αντίθεση με το καρμπυρατέρ, ψεκάζει καλύτερα το καύσιμο.

Το σύστημα καυσίμου των κινητήρων ντίζελ είναι διαφορετικό. Εδώ η έγχυση πραγματοποιείται χωριστά για κάθε κύλινδρο. Ο ιμάντας χρονισμού παρέχει αέρα μόνο στους θαλάμους καύσης. Το σύστημα περιλαμβάνει δεξαμενή, φίλτρα, αντλίες καυσίμου, γραμμές.

Σύστημα λίπανσης

Η αρχή λειτουργίας ενός βενζινοκινητήρα εσωτερικής καύσης περιλαμβάνει την τριβή εξαρτημάτων. Χάρη στο σύστημα λίπανσης, τα αγκάθια μεταξύ των επιφανειών τριβής μειώνονται. Στα εξαρτήματα δημιουργείται μια μεμβράνη λαδιού, η οποία προστατεύει τις επιφάνειες από την άμεση επαφή. Το σύστημα αποτελείται από μια αντλία, έναν στροφαλοθάλαμο για την αποθήκευση λαδιού, ένα φίλτρο, καθώς και κανάλια λίπανσης στο μπλοκ κινητήρα.

Στροβιλοσυμπίεση

Τα σύγχρονα αυτοκίνητα είναι εξοπλισμένα με μικρούς κινητήρες χαμηλού όγκου, αλλά πολλοί από αυτούς έχουν επαρκή ισχύ. Λαμβάνεται με τη χρήση στροβίλων. Η αρχή της λειτουργίας του στροβίλου σε έναν βενζινοκινητήρα βασίζεται στη χρήση καυσαερίων. Τα αέρια περιστρέφονταιπτερωτή στροβίλου, η οποία πιέζει τον αέρα στους θαλάμους καύσης. Όσο περισσότερος αέρας, τόσο περισσότερο καύσιμο θα παρέχεται, επομένως και η ισχύς.

Σύστημα ψύξης

Κατά τη λειτουργία του κινητήρα, θερμαίνεται σημαντικά. Σε κυλίνδρους, η θερμοκρασία μπορεί να φτάσει τους 800 βαθμούς. Απαιτείται σύστημα ψύξης για τη διατήρηση της βέλτιστης θερμοκρασίας λειτουργίας. Το κύριο καθήκον είναι να αφαιρέσετε την περίσσεια θερμότητας από κυλίνδρους, έμβολα και άλλα μέρη.

Το σύστημα αέρα αποτελείται από ειδικές επιφάνειες στο μπλοκ, οι οποίες ψύχονται με φυσώντας αέρα πάνω τους. Το σύστημα υγρών παρέχει ένα χιτώνιο ψύξης μέσα στο οποίο κυκλοφορεί το αντιψυκτικό. Είναι σε άμεση επαφή με την εξωτερική επιφάνεια των κυλίνδρων. Το σύστημα αποτελείται από μια αντλία, έναν θερμοστάτη, σωλήνες για γραμμές σύνδεσης, ένα δοχείο διαστολής και έναν θερμοστάτη.

Ηλεκτρικός εξοπλισμός

Χάρη σε αυτόν τον εξοπλισμό, παρέχεται ηλεκτρική ενέργεια στο ενσωματωμένο δίκτυο του οχήματος. Η ηλεκτρική ενέργεια είναι απαραίτητη για τη λειτουργία του συστήματος ανάφλεξης, της μίζας και άλλων συσκευών. Ο ηλεκτρικός εξοπλισμός είναι μπαταρία, γεννήτρια, μίζα, αισθητήρες. Αν και οι αρχές λειτουργίας ενός κινητήρα βενζίνης και ντίζελ διαφέρουν, ηλεκτρικός εξοπλισμός διατίθεται επίσης σε έναν κινητήρα ντίζελ.

Σύστημα ανάφλεξης

Αυτό το σύστημα είναι διαθέσιμο μόνο σε βενζινοκινητήρες. Σε μια μονάδα ισχύος ντίζελ, το μείγμα καυσίμου αναφλέγεται με συμπίεση. Σε έναν βενζινοκινητήρα, το καύσιμο και ο αέρας αναφλέγονταιμια σπίθα που πηδά την κατάλληλη στιγμή ανάμεσα στα ηλεκτρόδια του κεριού. Το σύστημα περιλαμβάνει πηνίο ανάφλεξης, διανομέα, καλώδια υψηλής τάσης, μπουζί, ηλεκτρονικές συσκευές.

Συμπέρασμα

Αυτά είναι όλα σχετικά με τη συσκευή και την αρχή λειτουργίας ενός βενζινοκινητήρα. Όπως μπορείτε να δείτε, όλα είναι πολύ απλά, απλά πρέπει να κατανοήσετε λίγο τους νόμους της φυσικής.